FICHE 1 Fiche à destination des enseignants 3ème P7 TERRE ET SOLEIL Type d'activité Programme Activité documentaire Connaissances Action attractive à distance exercée par : - le Soleil sur chaque planète - une planète sur un objet proche d’elle - un objet sur un autre objet du fait de leur masse La gravitation est une interaction attractive entre deux objets qui ont une masse ; elle dépend de leur distance La gravitation gouverne tout l’Univers (système solaire) Capacités Comparer, en analysant les analogies et les différences, le mouvement d’une fronde et d’une planète autour du Soleil. Commentaires sur l’exercice proposé Remarque Socle commun de connaissances et de compétences [Pilier 1] Rédiger une courte explication d’un phénomène [Pilier 3] Savoir que la Terre est un objet du système solaire gouverné par la gravitation Extraire les informations d’un document Mettre en œuvre un raisonnement Exprimer un résultat, une conclusion par une phrase correcte Formuler une hypothèse Cette évaluation porte sur la partie du programme : « De la gravitation à l’énergie mécanique » de la classe de Troisième. L’activité dresse une analogie entre le mouvement d’une planète autour du Soleil et le mouvement d’une fronde. Elle peut être précédée de l’activité 3ème P6 « Système solaire » qui propose une activité documentaire sur le système solaire et suivie de l’activité 3ème P8 « Terre et Lune » qui donne un exemple d’évaluation sur le sujet. FICHE 2 Texte à distribuer aux élèves 3ème P7 TERRE ET SOLEIL Document 1 Comme Anne, vous avez sûrement joué un jour à faire tourner autour de vous un caillou attaché au bout d'une corde. Le caillou possède une certaine vitesse et décrit une trajectoire circulaire autour d’Anne. Si la corde échappe à Anne, le caillou partira en ligne droite. Question 1 Pourquoi le caillou ne s'échappe-t-il pas quand Anne tient la corde ? ………………………………………………………...……………………………………………… ………………………………………………………...………………………………………………. Question 2 Si Anne lâche la corde, que se passe-t-il ? ………………………………………………………...……………………………………………… ………………………………………………………...……………………………………………… Question 3 Pour conclure, compléter la phrase encadrée ci-dessous en utilisant les expressions suivantes : s'éloigner, circulaire, la corde tendue, Anne, attractive. ..................... agit sur le caillou par l'intermédiaire de ........................... .Cette action ...................... retient le caillou et l'empêche de ...................... ; elle contraint le caillou à décrire une trajectoire …………………… autour d’Anne. Document 2 On assimile maintenant le mouvement de la Terre autour du Soleil à celui du caillou autour d’Anne. La Terre tourne autour du Soleil avec une certaine vitesse. Pourtant, comme le caillou quand il tourne autour d’Anne, la Terre ne s'éloigne pas du Soleil en ligne droite, mais tourne autour de lui. Cependant, aucune corde ne relie la Terre et le Soleil ! Question 4 Afin de traduire l’analogie entre le mouvement du caillou autour d’Anne et celui de la Terre autour du Soleil, compléter la phrase encadrée ci-dessous en utilisant les expressions suivantes : distance, la Terre, attractive, le Soleil ............... agit sur la Terre. Cette action qui s’exerce à ………………….. est ………………..... et empêche ............................ de s'éloigner. Question 5 Que se passerait-il si la vitesse du caillou diminuait ? …………………………………………………………………………………………………………... Question 6 En se basant sur l’analogie précédente, que peut-on supposer qu’il se passerait si la vitesse de la Terre autour du Soleil diminuait ? …………………………………………………………………………………………………………... Document 3 Analogie entre l’ensemble formé par Anne et le caillou et celui formé par le Soleil et la Terre corde tendue Anne caillou « Anne retient « Le caillou tire sur le bras d’Anne » le caillou » On dit que le caillou et Anne sont en interaction attractive --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------La gravitation retient la Terre autour du Soleil. Soleil Gravitation Le Soleil agit sur la Terre Le Soleil et la Terre sont en interaction attractive. Question 7 Placer les étiquettes ci-contre dans le bon ordre pour écrire une phrase exacte. …………………………………………………… …………………………………………………… Terre La Terre agit sur le Soleil Terre Document 4 Les astres sont des corps célestes qui ont une grande masse et qui s’attirent entre eux. Ainsi, le Soleil attire à lui les planètes du système solaire. La vitesse à laquelle les planètes se déplacent sur leur orbite les empêche de tomber sur le Soleil, un peu comme le caillou attaché au bout d'une corde ne retombe pas, aussi longtemps qu’Anne continue à lui communiquer de la vitesse. Si la vitesse du caillou diminue, la longueur de la corde doit être plus grande pour éviter que le caillou ne retombe. Si la planète tourne vite, elle doit être près du Soleil pour qu’elle ne s’éloigne pas de lui et si elle tourne lentement, il faut qu'elle soit loin du Soleil pour ne pas lui tomber dessus. Cette attraction gravitationnelle s'atténue avec la distance : plus la planète est éloignée et moins elle est attirée par le Soleil. Question 8 Recopier la phrase du texte qui indique à quelle condition le caillou garde sa trajectoire circulaire. ………………………………………………………...………………………………………………. ..…………………………………….……………………………... …………………………………. Question 9 Imaginons que la corde soit deux fois plus courte. D’après les indications du texte, comment doit évoluer la vitesse du caillou pour qu’il ne tombe pas ? Choisir la bonne réponse : A. La vitesse doit augmenter B. La vitesse doit diminuer C. La vitesse doit rester la même Question 10 D’après les informations du texte, on peut supposer que quand une planète est plus éloignée du Soleil, la gravitation entre cette planète et le Soleil est : (Choisir la bonne réponse) A. plus grande B. plus petite C. la même FICHE 3 Correction. Fiche à destination des enseignants 3ème P7 - TERRE ET SOLEIL Questions Réponses - Commentaires 1 Le caillou ne s’échappe pas car il est retenu par la corde. 2 3 Si Anne lâche la corde, le caillou part en ligne droite. Anne agit sur le caillou par l’intermédiaire de la corde tendue. Cette action attractive retient le caillou et l’empêche de s’éloigner ; elle contraint le caillou à décrire une trajectoire circulaire autour d’Anne. Barème Connaissances, capacités et compétences du socle évaluées 1 pt Comparer, en analysant les analogies et les différences, le mouvement d’une fronde et d’une planète autour du Soleil 1 pt Extraire les informations d’un document 1 pt Comparer, en analysant les analogies et les différences, le mouvement d’une fronde et d’une planète autour du Soleil Exprimer une conclusion par une phrase correcte Le Soleil agit sur la Terre. Cette action qui s’exerce à distance est attractive et empêche la Terre de s'éloigner. 4 Action attractive à distance exercée par le Soleil sur chaque planète 1 pt La gravitation est une interaction attractive entre deux objets qui ont une masse ; elle dépend de leur distance La gravitation gouverne tout l’Univers (système solaire) Exprimer un résultat par une phrase correcte Comparer, en analysant les analogies et les différences, le mouvement d’une fronde et d’une planète autour du Soleil Formuler une hypothèse Rédiger une courte explication d’un phénomène 5 Si la vitesse du caillou diminuait, le caillou tomberait. 1 pt 6 Si la vitesse de la Terre autour du Soleil diminuait, on peut supposer que la Terre « tomberait » sur le Soleil ; en fait, la Terre se rapprocherait du Soleil. 1 pt 7 La Terre et le Soleil sont en interaction attractive appelée gravitation. 1 pt Savoir que la Terre est un objet du système solaire gouverné par la gravitation Exprimer un résultat par une phrase correcte 8 Le caillou garde sa trajectoire circulaire « aussi longtemps qu’Anne continue à lui imprimer de la vitesse ». 1 pt Extraire les informations d’un document 9 A. La vitesse doit augmenter 1 pt Mettre en œuvre un raisonnement 1 pt La gravitation est une interaction attractive entre deux objets qui ont une masse ; elle dépend de leur distance 10 B. plus petite